• OSPF协议


    OSPF Open Shortest Path First不同于RIP的距离矢量,它是基于链路状态的路由选择协议。它不像RIP只考虑路由的跳数,而考虑链路的类型(有线,无线等等)、带宽等来计算最优路径。

    每个路由器负责发现和维护其邻居,将自身已知的链路信息通过泛洪与自制系统AS内的其他路由器周期性交互,学习到整个自治系统的网络拓扑结构,同时通过边界路由器注入到其他AS路由信息,从而得到整个Internet的路由信息,每隔一定时间或当链路状态发生变化时,重新生成链路状态通告LSA,以便更新路由信息。

    工作原理:

    每台路由器通过使用Hello报文与它的邻居之间建立邻接关系;

    每台路由器向每个邻居发送链路状态通告(LSA),有时叫链路状态报文(LSP). 每个邻居在收到LSP之后要依次向它的邻居转发这些LSP(泛洪);

    每台路由器要在数据库中保存一份它所收到的LSA的备份,所有路由器的数据库应该相同

    依照拓扑数据库每台路由器使用Dijkstra算法(SPF算法)计算出到每个网络的最短路径,并将结果输出到路由选择表中;

    OSPF的简化原理:发Hello报文——建立邻接关系——形成链路状态数据库——SPF算法——形成路由表。(先同步,再计算路由)

    OSPF区域: OSPF将自治系统分割成多个小的区域,每一个区域有一个32位的ID(例如0.0.0.0是骨干区域),OSPF的路由器只在区域内部学习完整的链路状态信息,而不必了解整个自治系统内部所有的链路状态。

    骨干区域:用来连接自治系统内部的所有其他区域。

    边界路由器:用来连接骨干区域和其他区域的路由器叫做区域边界路由器,它了解所连接的两个区域的完整的链路状态信息,并将链路状态信息汇总后发给区域内的其他路由器。

    因为运行OSPF的路由器要了解每条链路是连接在哪个路由器上的,因此,就需要有一个唯一的标识来标记OSPF网络中的路由器,这个标识称为Router ID

     OSPF与RIP的比较

    1.从网络结构看

    RIP的拓扑简单,适用于中小型网络,没有区域、边界等概念。最大跳数为15跳,路由是依靠下一跳的个数来描述,无法体现带宽与网络延迟。

    OSPF适用于较大规模的网络。它把自治系统(AS)分成若干个区域,通过对系统内部路由的不同处理,对区域内和区域间路由的不同处理,减少网络数据量的传输。OSPF对应RIP的“跳数”,引入了“开销(Cost)”的概念。OSPF还把其他路由协议或者静态路由作为AS的外部路由引入,处理能力相当强。

    RIP的原始版本不支持变长子网掩码VLSM(RIP v2支持),OSPF支持可变长子网掩码(VLSM)。

    2.协议运行有差别

    运行RIP时,首先向邻居发送请求报文,其他运行RIP的路由器收到请求报文后,马上把自己的路由表发送过去;在没收到请求报文时,定期(30s)广播自己的路由表。

    运行OSPF时,用Hello报文同邻居建立连接,然后迅速建立邻接关系,只在建立了邻接关系的路由器中发送路由信息;以后靠定期发送Hello报文来维持连接,相对RIP的路由表报文来说这个Hello报文要小得多,网络拥塞也就少了。Hello报文在广播网上一般每10s发送一次,若在一定时间内(4倍于Hello间隔)没有收到Hello报文,便认为对方已经死掉,从路由表中去掉,但在链路状态数据库中并没有真正的去掉,以备它在启用时减少数据传输量。但在它达到3600s(60分钟)时便真正去掉它。OSPF的LSA也会重发,重发间隔为1800s(30分钟)。

    3.使用情况不同

    一般来说,OSPF占用的实际链路带宽比RIP少,因为它的路由表是有选择的广播(只在建立邻接的路由器间),而RIP是邻居之间的广播。OSPF使用CPU的时间比RIP少,因为OSPF达到平衡后的主要工作是发送Hello报文,而RIP发送的是路由表(Hello报文比路由表小得多)。OSPF使用的内存比RIP大,因为OSPF有一个相对大的路由表。OSPF使用了邻接关系,其收敛速度快。

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